浅谈QT内存泄漏

本文主要介绍了浅谈QT内存泄漏,文中通过示例代码介绍的非常详细,具有一定的参考价值,感兴趣的小伙伴们可以参考一下

01前言

   前几天,项目开展了一次代码初次评审。会上,领导指出一些可能会带来内存泄漏的代码,如下图所示:

图中的pLayout在new的时候没有指定任何父对象,且MainWindow的析构函数中也没有对pLayout做delete操作,这意味着为pLayout申请的内存空间在程序运行期间是一直没有得到释放的。实际上,项目代码中,还有许多这种“隐患”:一个单例类的成员变量在new的时候没有指定父对象、一个静态类的成员在new的时候没有指定父对象……

这些“隐患”为何在目前程序运行时没有暴露出问题?基于这个疑惑,我研究了QT的半自动化的内存管理,并结合实验进行结果验证,现将分析过程记录下来

02 QT半自动化内存管理要点

  • QObject及其派生类的对象,如果其parent非0,那么其parent析构时会析构该对象
  • QWidget及其派生类的对象,可以设置 Qt::WA_DeleteOnClose 标志位(当close时会析构该对象)
  • QAbstractAnimation派生类的对象,可以设置 QAbstractAnimation::DeleteWhenStopped
  • QRunnable::setAutoDelete()、MediaSource::setAutoDelete()
  • 父子关系:父对象、子对象、父子关系。这是Qt中所特有的,与类的继承关系无关,传递参数与parent有关(基类、派生类,或父类、子类,这是对于派生体系来说的,与parent无关)

03实验过程详解

堆空间的内存泄漏与改进方法实践实例

继承QWidget类的Test类,通过new为其分配内存,没有设置WA_DeleteOnclose属性且使用完后也没有delete

实验结果:关闭testWidget窗口后,没有调用其析构函数打印“test delete”信息。直到程序结束之前testWidget的申请的内存空间都未被释放

改进方法A

为testWidget窗口设置Qt::WA_DeleteOnClose属性

实验结果:关闭testWidget窗口后,调用了其析构函数,内存被释放了

改进方法B

不设置Qt::WA_DeleteOnClose属性,但是在new完testWidget后,程序退出前调用testWidget的delete函数

实验结果:关闭testWidget窗口后,调用了其析构函数,内存也被释放了

实验结论:QWidget及其派生类的对象,可以设置 Qt::WA_DeleteOnClose 标志位(当close时会析构该对象)或者手动delete来释放内存

栈空间的内存实践实例不采用new,为testWidget分配栈空间,不设置Qt::WA_DeleteOnClose属性,不手动delete

实验结果:关闭窗口时调用了testWidget的析构函数,内存被释放了

testWidget不采用new创建,直接将对象建议在栈空间,但设置Qt::WA_DeleteOnClose属性或者使用后delete &testWidget

实验结果:程序崩溃了,在第一次尝试delete testWidget时就出错

实验结论:delete栈上分配的地址会出错

父对象和子对象析构的实践实例将testWidget的父对象设置为mainwindow

实验结果:关闭窗口后,正常打印析构信息。程序退出前,先释放testWidget的空间,再释放mainwindow的空间(两者都是分配到栈空间)

调整mainwindow和testWidget的构造顺序

实验结果:程序崩溃

分析原因:mainwindow析构时会将其子对象testWidget也析构,但testWidget是分配到栈空间上的,delete栈上的空间会出错。

将testWidget分配到堆上,指定父对象为mainwindow,并在程序退出前delete mainwindow

实验结果:delete mainwindow时,会将testWidget也一并delete

将testWidget作为mainwindow的成员,但在构造时不指定父对象,在main函数中delete mainwindow

实验结果:应用程序退出前只有mainwindow被析构了

实验结论:

  • 析构函数总是出现在对象的生命期结束之时,静态对象在程序运行结束之时析构。
  • 对象的构造和析构的关系是栈数据结构中的入栈和出栈的关系。
  • 指定了父对象的子对象,在父对象被析构时,会将其一并析构掉

Malloc分配的内存空间实践实例

新建一个malloc_class,将malloc_class作为mainwindow的成员,在mallocClass的构造函数里面用malloc申请500M内存,在mainwindow放置一个button,点击button就delete malloc_class,在任务管理器中看500M内存是否有被释放。对于malloc_class的new操作,测试了两种情况:

new malloc_class时不指定父对象new malloc_class时指定它的父对象为mainwindow

实验结果:两种情况一样的结果,点击button,在delete testWidget后,在testThread中申请的500M空间都没有被释放

猜想是不是因为malloc的空间并没有指定父对象,异想天开的又测试了另外一种情况:直接创建malloc_class时用malloc为其分配内存,再在button的槽函数里delete malloc_class

实验结果:程序崩溃了……

查阅资料得知:malloc只能为POD类型数据(一个类或结构体通过二进制拷贝后还能保持数据不变,具体解释自查资料)分配内存,其他的必须用new分配内存。Malloc函数分配内存空间时并不调用构造函数,同样free函数再回收空间时也不调用析构函数。

实验结论:malloc分配的内存空间都要自己管理,与QT的父子对象同步析构没有关系。也就是说应该再次明确:指定父对象的并且基于QObject为基类的对象才会同步析构

注意:malloc的空间只是一个虚拟内存,一定要初始化或者写数据才会有物理内存的体现

04总结

对于在应用程序中不是常驻的对象,应习惯为其指定父对象,或着用完之后手动delete;对于应用程序中常驻的对象,即便在应用程序结束后操作系统会释放其使用的内存,也不建议随性new没有parent的对象。总之,养成严格处理内存分配和释放内存的好习惯,要清楚自己在编码时使用了哪些内存,什么时候需要释放,不定时关注程序的内存占用率。

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